CN110431453A - 摄像装置和电子设备 - Google Patents

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木村胜治
山本笃志
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Abstract

本发明提供一种摄像装置，包括：固态图像传感器，其被构造为根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号；集成构造单元，其被构造为集成用于固定所述固态图像传感器的功能和用于去除所述入射光的红外光的功能。

Description

摄像装置和电子设备
技术领域
本发明涉及摄像装置和电子设备，尤其涉及能够实现设备构造的尺寸减小和高度减小且获取减少了眩光和重影出现的图像的摄像装置和电子设备。
背景技术
近年来，在数码相机、具有相机的移动物体终端设备等中使用的固态图像传感器中，促进了像素清晰度增加、尺寸减小和高度减小。
随着相机像素清晰度的增加和尺寸的减小，镜头和固态图像传感器通常在光轴上彼此更靠近，并且红外截止滤光器位于镜头附近。
本发明提出了一种技术，其通过例如在固态图像传感器上布置由多个透镜组成的透镜组中的最底层的透镜来实现固态图像传感器的尺寸减小。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2015-061193A
发明内容
技术问题
然而，尽管布置在固态图像传感器上的最底层的透镜有助于设备构造的尺寸减小和高度减小，但是红外截止滤光器和镜头之间的距离变小，从而产生由光反射的内部漫反射引起的重影和眩光。
鉴于上述情况提出本公开，本公开特别地实现了固态图像传感器的尺寸减小和高度减小并且防止眩光和重影的出现。
技术问题的解决方案
一种具有摄像装置的相机模块，该摄像装置包括：电路基板；图像传感器，其与所述电路基板一起安装在集成组件中；玻璃基板，其与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；和粘合剂层，其将所述玻璃基板或所述衰减红外光学元件直接结合到所述图像传感器上。
一种摄像装置，包括：玻璃基板；图像传感器，其与所述玻璃基板一起安装在集成组件中；衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；和粘合剂层，其将所述玻璃基板或所述衰减红外光学元件结合到所述图像传感器上。
一种电子设备，包括：电路基板；图像传感器，其与所述电路基板一起安装在集成组件中；玻璃基板，其与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；信号处理电路，其布置为接收来自所述图像传感器的信号；存储器，其布置为存储图像数据；监视器，其布置为显示所述图像数据；和驱动电路，其被构造为控制所述图像传感器中的信号电荷的传输。
本发明的有益效果
本公开的一个方面特别地实现了设备构造的尺寸减小和高度减小，并且可防止固态图像传感器中的眩光和重影的出现。
附图说明
图1是用于说明本公开的摄像装置的第一实施例的构造示例的图。
图2是用于说明在图1的摄像装置中不会由于内部漫反射发生重影和眩光的图。
图3是用于说明在由图1的摄像装置拍摄的图像中不会由于内部漫反射发生重影和眩光的图。
图4是用于说明本公开的摄像装置的第二实施例的构造示例的图。
图5是用于说明在图4的摄像装置中不会由于内部漫反射发生重影和眩光的图。
图6是用于说明本公开的摄像装置的第三实施例的构造示例的图。
图7是用于说明本公开的摄像装置的第四实施例的构造示例的图。
图8是用于说明本公开的摄像装置的第五实施例的构造示例的图。
图9是用于说明本公开的摄像装置的第六实施例的构造示例的图。
图10是用于说明本公开的摄像装置的第七实施例的构造示例的图。
图11是用于说明本公开的摄像装置的第八实施例的构造示例的图。
图12是用于说明本公开的摄像装置的第九实施例的构造示例的图。
图13是用于说明本公开的摄像装置的第十实施例的构造示例的图。
图14是用于说明本公开的摄像装置的第十一实施例的构造示例的图。
图15是用于说明本公开的摄像装置的第十二实施例的构造示例的图。
图16是用于说明本公开的摄像装置的第十三实施例的构造示例的图。
图17是用于说明本公开的摄像装置的第十四实施例的构造示例的图。
图18是示出了作为采用本公开实施例的相机模块的电子设备的摄像装置的构造示例的框图。
图19是用于说明采用本公开的技术的相机模块的使用示例的图。
图20是示出了内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。
图21是示出了摄像头和CCU的功能构造的示例的框图。
图22是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。
图23是示出了车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明本发明的优选实施例。在本说明书和附图中，用相同的附图标记表示具有基本相同的功能和结构的结构元件，并且省略了对这些结构元件的重复说明。
在下文中，将说明用于执行本公开的方式(在下文中，称为实施例)。注意，将按以下顺序进行说明。
1.第一实施例
2.第二实施例
3.第三实施例
4.第四实施例
5.第五实施例
6.第六实施例
7.第七实施例
8.第八实施例
9.第九实施例
10.第十实施例
11.第十一实施例
12.第十二实施例
13.第十三实施例
14.第十四实施例
15.电子设备的应用
16.固态摄像装置的使用示例
17.内窥镜手术系统的应用示例
18.移动体的应用示例
<1.第一实施例>
参照图1，将说明本公开的第一实施例的摄像装置的构造示例，其实现设备构造的尺寸减小和高度减小且防止重影和眩光的出现。注意，图1是摄像装置的侧剖视图。
图1的摄像装置1包括：固态图像传感器11、玻璃基板12、红外截止滤光器(IRCF)14、透镜组16、电路基板17、致动器18、连接器19和间隔件20。
固态图像传感器11是由所谓的互补金属氧化物半导体(CMOS)和电荷耦合器件(CCD)等制成的图像传感器，并且以电连接状态固定在电路基板17上。固态图像传感器11由排列成阵列的多个像素(未示出)组成，每个像素产生与入射光(其聚集并从附图上方经由透镜组16进入)的光量对应的像素信号，并且经由电路基板17将像素信号作为图像信号从连接器19输出到外部。
玻璃基板12设置在图1中的固态图像传感器11的上表面部上，并且通过具有与玻璃基板12基本相同的折射率的透明粘合剂(胶)13粘合到固态图像传感器11上。
阻止入射光中的红外光的IRCF 14设置在图1中的玻璃基板12的上表面部上，并且通过具有与玻璃基板12基本相同的折射率的透明粘合剂(胶)15粘合到玻璃基板12上。例如，IRCF 14由钙钠玻璃制成，并阻止红外光。
也就是说，固态图像传感器11、玻璃基板12和IRCF 14通过透明粘合剂13、15堆叠并粘合在一起以形成整体构造，并且连接到电路基板17。
此外，在固态图像传感器11的制造过程中，可以将IRCF 14分成单独的晶片，然后附着到玻璃基板12上，并且可以将大尺寸的IRCF 14附着到由多个固态图像传感器11组成的整片玻璃基板12上，然后被分成针对每个固态图像传感器11的单独的晶片，可以采用上述任意一种方法。
间隔件20布置在电路基板17上，以围绕一体构造的所有的固态图像传感器11、玻璃基板12和IRCF 14。此外，致动器18设置在间隔件20上。致动器18形成为圆筒形且包含透镜组16，其中透镜组16包括堆叠在圆筒内的多个透镜，并且致动器18在图1中的垂直方向上驱动透镜组16。
利用这种构造，根据到位于附图上方的摄像对象(未示出)的距离，通过在图1中的垂直方向(相对于光轴的前后方向)上移动透镜组16，致动器18通过调整焦点实现自动聚焦，以在固态图像传感器11的摄像表面上形成摄像对象的图像。
利用如图1中的摄像装置1的构造，将IRCF 14设置在固态图像传感器11和玻璃基板12上，因此可防止由于光的内部漫反射引起的眩光和重影的出现。
也就是说，如图2的左侧部分所示，当IRCF 14与玻璃基板(玻璃)12分离并且围绕透镜(透镜)16和玻璃基板12之间的中点布置时，入射光如实线所示聚集，并且入射光经由IRCF 14、玻璃基板12和粘合剂13入射到固态图像传感器(CIS)11中的位置F0处，然后如虚线所示在位置F0处反射，产生反射光。
例如，如虚线所示，在位置F0处反射的反射光的一部分经由粘合剂13和玻璃基板12在位于与玻璃基板12分离的位置处的IRCF 14的后表面(图2中的下表面)R1处反射，并且经由玻璃基板12和粘合剂13在位置F1处再次入射到固态图像传感器11上。
另外，例如，如虚线所示，在焦点F0处反射的反射光的另一部分透过粘合剂13、玻璃基板12和位于与玻璃基板12分离的位置处的IRCF 14，并且在IRCF 14的上表面(图2中的上表面)R2处反射，并且经由IRCF14、玻璃基板12和粘合剂13在位置F2处再次入射到固态图像传感器11上。
在这些位置F1、F2处，再次入射的光由于内部漫反射产生眩光和重影。更具体地，如图3的图像P1所示，当在固态图像传感器11中拍摄照明设备L时，如反射光R21、R22所示，出现眩光和重影。
相反，如图2的右侧部分所示的摄像装置1(其对应于图1的摄像装置1的构造)中，当IRCF 14布置在玻璃基板12上时，用实线所示的入射光聚集，并且入射光经由IRCF 14、粘合剂15、玻璃基板12和粘合剂13入射到固态图像传感器11上的位置F0处，然后如虚线所示进行反射。然后，反射光经由粘合剂13、玻璃基板12、粘合剂15和IRCF 14在透镜组16中的最底层的透镜的表面R11上反射，而透镜组16位于充分远离IRCF 14的位置，因此光被反射到固态图像传感器11中不充分接收光的区域。
也就是说，固态图像传感器11、玻璃基板12和IRCF 14通过折射率基本相同的粘合剂13、15形成为粘合在一起并成为整体的构造，因此附图中由点划线包围的集成构造单元U具有统一的折射率，从而例如防止在具有不同折射率的层之间的边界处出现内部漫反射，并且防止在图2的左侧部分中位置F0附近的位置F1、F2处的再次入射。
因此，当拍摄照明设备L的图像时，图1的摄像装置1可以拍摄出这样的图像：如图3的图像P2所示，防止了如图像P1中的反射光R21、R22那样由内部漫反射引起的眩光和重影的出现。
因此，通过类似于图1所示的第一实施例的摄像装置1的构造可实现设备构造的尺寸减小和高度减小，并且防止由内部漫反射引起的眩光和重影的出现。
注意，图3的图像P1是通过包括图2的左侧部分的构造的摄像装置1在夜间拍摄照明设备L的图像，图像P2是通过包括图2的右侧部分的构造的摄像装置1(图1)在夜间拍摄照明设备L的图像。
此外，在上文中，尽管已经说明了下列示例：通过利用致动器18在图1中的垂直方向上移动透镜组16，通过根据到摄像对象的距离调整焦距，所述构造实现了自动聚焦，但是所述构造可以用作所谓的单聚焦透镜，而不设置致动器18，也不调节透镜组16的焦距。
<2.第二实施例>
尽管在第一实施例中已经说明了其中IRCF 14粘附在附着于固态图像传感器11的摄像表面侧的玻璃基板12上的示例，但是可以在IRCF 14上设置构成透镜组16的最底层的透镜。
图4示出了摄像装置1的构造示例，其中，在构成图1中的摄像装置1的由多个透镜组成的透镜组16中，在光入射方向上的最底层的透镜布置在IRCF 14上并与透镜组16分离。注意，在图4中，用相同的附图标记表示与图1中的组件具有基本相同的功能的组件，并且视情况省略其说明。
也就是说，图4的摄像装置1与图1的摄像装置1的不同之处在于，在附图中的IRCF14的上表面上，构成透镜组16的多个透镜中的在光入射方向上的最底层的透镜31与透镜组16分离。注意，图4的透镜组16由与图1的透镜组16相同的附图标记来表示，但从严格意义上讲，其与图1的透镜组16的不同之处在于，不包括光入射方向上的最底层的透镜31。
利用如图4的摄像装置1的构造，在设于固态图像传感器11上的玻璃基板12上设置IRCF 14，并且在IRCF 14上设置有构成透镜组16的最底层的透镜31，因此可防止由光的内部漫反射引起的眩光和重影的出现。
也就是说，如图5的左侧部分所示，当将透镜组16的光入射方向上的最底层的透镜31设置在玻璃基板12上，IRCF 14与透镜31分离且布置在透镜组16和透镜31之间的中点周围时，用实线所示的入射光聚集，并且入射光经由IRCF 14、透镜31、玻璃基板12和粘合剂13入射到固态图像传感器11上的位置F0处，然后如虚线所示从位置F0反射，产生反射光。
例如，如虚线所示，在位置F0处反射的反射光的一部分经由粘合剂13、玻璃基板12和透镜31在位于与透镜31分离的位置处的IRCF 14的后表面(图2中的下表面)R31上反射，并且经由透镜31、玻璃基板12和粘合剂13在位置F11处再次入射到固态图像传感器11上。
另外，例如，如虚线所示，在焦点F0处反射的反射光的另一部分透过粘合剂13、玻璃基板12、透镜31和位于与透镜31分离的位置处的IRCF14，在IRCF 14的上表面(图2中的上表面)R32上反射，并且经由IRCF14、透镜31、玻璃基板12和粘合剂13在位置F12处再次入射到固态图像传感器11上。
在这些位置F11、F12处，在固态图像传感器11中再次入射的光表现为眩光和重影。这种情况基本上类似于参照图3所述的当图像P1中的照明设备L的反射光R21、R22再次入射到图2的位置F1、F2时的原理。
相反，如图5的右侧部分所示，类似于图4的摄像装置1中的构造，当透镜组16的最底层的透镜31布置在IRCF 14上时，入射光如实线所示聚集，并经由透镜31、IRCF 14、粘合剂15、玻璃基板12和粘合剂13入射到固态图像传感器11上的位置F0处，然后反射，使得反射光经由粘合剂13、玻璃基板12、粘合剂15、IRCF 14和透镜31如虚线所示在充分远离的位置处通过透镜组16上的表面R41产生，而反射到固态图像传感器11实际上不接收光的区域，从而减少眩光和重影的出现。
也就是说，固态图像传感器11、粘合剂13、玻璃基板12和IRCF 14具有通过折射率基本相同的粘合剂13、15粘合在一起的一体结构，因此附图中由点划线包围的集成构造单元U具有统一的折射率，从而例如防止在具有不同折射率的层之间的边界处出现内部漫反射，并且防止如图5的左侧部分所示的位置F0附近的位置F11、F12处的反射光的入射。
因此，利用如图5所示的第二实施例的摄像装置1的构造，实现了设备构造的尺寸减小和高度减小，并且防止由内部漫反射引起的眩光和重影的出现。
<3.第三实施例>
尽管在第二实施例中已经说明了其中最底层的透镜31设置在IRCF14上的示例，但是可以将最底层的透镜31和IRCF 14通过粘合剂粘合在一起。
图6示出了摄像装置1的构造示例，其中最底层的透镜31和IRCF 14通过粘合剂粘合在一起。注意，在图6的摄像装置1中，用相同的附图标记表示与图4的摄像装置1的组件具有相同功能的组件，并且视情况省略其说明。
也就是说，图6的摄像装置1与图4的摄像装置1的不同之处在于，最底层的透镜31和IRCF 14通过透明粘合剂51(即具有基本相同折射率的粘合剂51)粘合在一起。
类似于图4的摄像装置1，如图6的摄像装置1的构造也防止了眩光和重影的出现。
另外，当透镜31的平坦度不大时，即使将透镜31固定到IRCF 14而不使用粘合剂51，也存在IRCF 14未对准透镜31的光轴的风险，而透镜31和IRCF 14通过粘合剂51粘合在一起，从而即使透镜31的平坦度不大，也可以固定IRCF 14而不会有未对准透镜31的光轴的情况，从而防止由于光轴的未对准而发生的图像失真。
<4.第四实施例>
尽管在第二实施例中已经说明了在IRCF 14上设置光入射方向上的最底层的透镜31的示例，但是不仅可以将最底层的透镜31设置在IRCF14上，而且可以将构成透镜组16的最底层的一组透镜设置在IRCF 14上。
图7示出了摄像装置1的构造示例，其中在IRCF 14上布置有透镜组16中的构成入射方向上最底层的由多个透镜组成的透镜组。注意，在图7的摄像装置1中，用相同的附图标记表示与图4的摄像装置1的组件具有相同功能的组件，并且视情况省略其说明。
也就是说，图7的摄像装置1与图4的摄像装置1的不同之处在于，在IRCF 14上设置有透镜组16中的构成光入射方向上的最底层的由多个透镜组成的透镜组71，而不是透镜31。尽管图7示出了由两个透镜组成的透镜组71的示例，但是透镜组71可以由更多数量的透镜组成。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
此外，在IRCF 14上布置有构成透镜组16的多个透镜中的构成最底层的包括多个透镜的透镜组71，因此减少了构成透镜组16的透镜的数量，并且减小了透镜组16的重量，因此减少了在自动聚焦中使用的致动器18的驱动力的量，并且实现了致动器18的尺寸减小和电功率减小。
注意，第三实施例的图6的摄像装置1中的透镜31可以通过透明粘合剂51附着到IRCF 14，而透镜组71可以代替透镜31。
<5.第五实施例>
尽管在第二实施例中已经说明了通过粘合剂13将玻璃基板12附着在固态图像传感器11上、通过粘合剂15将IRCF 14附着在玻璃基板12上的示例，但是可以由既具有玻璃基板12的功能又具有IRCF 14的功能的部件代替玻璃基板12、粘合剂15和IRCF 14，使得通过粘合剂13将该部件附着在固态图像传感器11上。
图8示出了摄像装置1的构造示例，其中由具有玻璃基板12的功能和IRCF 14的功能的部件代替玻璃基板12、粘合剂15和IRCF 14，并且通过粘合剂13将该部件附着在固态图像传感器11上，并且在该部件上设置有最底层的透镜31。注意，在图8的摄像装置1中，用相同的附图标记表示与图4的摄像装置1的组件具有相同功能的组件，并且视情况省略其说明。
也就是说，图8的摄像装置1与图4的摄像装置1的不同之处在于，由具有玻璃基板12的功能和IRCF 14的功能的IRCF玻璃基板14'代替玻璃基板12和IRCF 14，并且通过粘合剂13将IRCF玻璃基板14'附着在固态上图像传感器11，且在IRCF 14'上设置有最底层的透镜31。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
也就是说，目前，为了减小尺寸，通过粘合玻璃基板12和固态图像传感器11并利用玻璃基板作为基底基板使固态图像传感器11变薄，即所谓的芯片尺寸封装(chip sizepackage，CSP)结构，固态图像传感器11可以实现小型固态图像传感器。在图8中，IRCF玻璃基板14'具有IRCF14的功能以及平板玻璃基板12的功能，从而实现高度减小。
注意，可以由具有玻璃基板12的功能和IRCF 14的功能的IRCF玻璃基板14'代替图1、图6和图7(即第一实施例、第三实施例和第四实施例)的摄像装置1中的玻璃基板12、粘合剂15和IRCF 14。
<6.第六实施例>
尽管在第四实施例中已经说明了这样的示例：通过粘合剂13将玻璃基板12附着在CSP结构的固态图像传感器11上，通过粘合剂15将IRCF14附着在玻璃基板12上，并且在IRCF14上设置有构成透镜组16的多个透镜中的由最底层的多个透镜组成的透镜组71，但可以使用板上芯片(COB，chip on board)结构的固态图像传感器11代替CSP结构的固态图像传感器11。
图9示出了这样的构造示例：由具有玻璃基板12的功能和IRCF 14的功能的IRCF玻璃基板14'代替图7的摄像装置1中的玻璃基板12和IRCF 14，并且使用板上芯片(COB)结构的固态图像传感器11代替CSP结构的固态图像传感器11。注意，在图9的摄像装置1中，用相同的附图标记表示与图7的摄像装置1的组件具有相同功能的组件，并且视情况省略其说明。
也就是说，图9的摄像装置1与图7的摄像装置1的不同之处在于，由具有玻璃基板12的功能和IRCF 14的功能的IRCF玻璃基板14'代替玻璃基板12和IRCF 14，并且使用板上芯片(COB)结构的固态图像传感器91代替CSP结构的固态图像传感器11。
同样地，利用该构造，类似于图7的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
此外，尽管近年来为了摄像装置1的尺寸减小和固态图像传感器11的尺寸减小而广泛使用CSP结构，但是由于玻璃基板12或IRCF玻璃基板14'的层压、在光接收表面的后侧的固态图像传感器11的端子布线等，CSP结构的制造是复杂的，因此其比COB结构的固态图像传感器11更加昂贵。因此，不仅可以使用CSP结构，而且可以使用通过引线接合92等连接到电路基板17的COB结构的固态图像传感器91。
通过使用COB结构的固态图像传感器91，使得容易与电路基板17连接，因此制造变得简单并且降低了成本。
注意，可以由板上芯片(COB)结构的固态图像传感器91代替图1、图4、图6和图8(即第一实施例至第三实施例和第五实施例)的摄像装置1中的CSP结构的固态图像传感器11。
<7.第七实施例>
尽管在第二实施例中已经说明了在固态图像传感器11上设置玻璃基板12并且在玻璃基板12上设置IRCF 14的示例，但可以在固态图像传感器11上设置IRCF 14，并且可以在IRCF 14上设置玻璃基板12。
图10示出了摄像装置1的构造示例，其中将IRCF 14设置在固态图像传感器11上，并且当使用玻璃基板12时，将玻璃基板12设置在IRCF14上。
图10的摄像装置1与图4的摄像装置1的不同之处在于，玻璃基板12和IRCF 14交换它们的位置，通过透明粘合剂13将IRCF 14附着在固态图像传感器11上，并且通过透明粘合剂15将玻璃基板12附着在IRCF14上，使得透镜31设置在玻璃基板12上。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
另外，IRCF 14通常具有由温度和外部干扰引起的不平坦的特性，并且可能在固态图像传感器11上的图像中发生失真。
因此，通常，在IRCF 14的两个表面上涂覆涂层材料等，并且采用特定材料来保持平坦度，而这会导致成本增加。
相反，在图10的摄像装置1中，将非平坦的IRCF 14夹在平坦的固态图像传感器11和玻璃基板12中间，从而能以低成本保持平坦度，并且减少图像的失真。
因此，图10的摄像装置1减少了眩光和重影的出现，并且减少了由IRCF 14的特性而发生的图像的失真。而且，由于不需要用于保持平坦度的特定材料制成的涂层，因此降低了成本。
注意，同样地在图1、图6和图7(即第一实施例、第三实施例和第四实施例)的摄像装置1中，玻璃基板12和IRCF 14可以交换它们的位置并通过粘合剂13、15附着。
<8.第八实施例>
尽管在第一实施例中已经说明了其中将IRCF 14用作用于阻止红外光的组件的示例，但是还可以使用除IRCF 14之外的能够阻止红外光的任何组件，例如可以涂覆和使用红外光截止树脂代替IRCF 14。
图11是摄像装置1的构造示例，其中使用红外光截止树脂代替IRCF14。注意，在图11的摄像装置1中，用相同的附图标记表示与图1的摄像装置1具有相同功能的组件，并且视情况省略其说明。
也就是说，图11的摄像装置1与图1的摄像装置1的不同之处在于，设置红外光截止树脂111代替IRCF 14。例如，涂覆并布置红外光截止树脂111。
同样地，利用该构造，类似于图1的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
另外，近年来，树脂得到改善，并且具有红外截止效果的树脂广泛存在，已经知道可以在制造CSP固态图像传感器11时将红外光截止树脂111涂覆于玻璃基板12上。
注意，可以使用红外光截止树脂111代替图4、图6、图7和图10(即第二实施例至第四实施例和第七实施例)的摄像装置1中的IRCF14。
<9.第九实施例>
尽管在第二实施例中已经说明了这样的示例，其中当使用玻璃基板12时，设置平板玻璃基板12，并且平板玻璃基板12紧密地附着到固态图像传感器11而没有中空空间等，但是可以在玻璃基板12和固态图像传感器11之间设置中空空间(空腔)。
图12示出了摄像装置1的构造示例，其中在玻璃基板12和固态图像传感器11之间设置有中空空间(空腔)。在图12的摄像装置1中，用相同的附图标记表示与图4的摄像装置1的组件具有相同功能的组件，并且视情况省略其说明。
也就是说，图12的摄像装置1与图4的摄像装置的不同之处在于，设置了在圆周上具有突出部131a的玻璃基板131代替玻璃基板12。圆周的突出部131a与固态图像传感器11接触，并且通过透明粘合剂132将突出部131a粘合，从而在固态图像传感器11的摄像表面和玻璃基板131之间形成空气层的中空空间(空腔)131b。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
注意，通过使用玻璃基板131代替图1、图6、图7和图11(即第一实施例、第三实施例、第四实施例和第八实施例)的摄像装置1中的玻璃基板12，通过利用粘合剂132仅粘合突出部131a，可形成中空空间(空腔)131b。
<10.第十实施例>
尽管在第二实施例中已经说明了其中将透镜组16的最底层的透镜31布置在设于玻璃基板12上的IRCF 14上的示例，但是可以由具有红外光截止功能的有机多层膜的涂层材料代替玻璃基板12上的IRCF 14。
图13示出了摄像装置1的构造示例，其中由具有红外光截止功能的有机多层膜的涂层材料代替玻璃基板12上的IRCF 14。
图13的摄像装置1与图4的摄像装置1的不同之处在于，由具有红外光截止功能的有机多层膜的涂层材料151代替玻璃基板12上的IRCF14。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
注意，可以使用具有红外光截止功能的有机多层膜的涂层材料151代替图1、图6、图7、图10和图12(即第一实施例、第三实施例、第四实施例、第七实施例和第九实施例)的摄像装置1中的IRCF 14。
<11.第十一实施例>
尽管在第十实施例中已经说明了这样的示例，其中在具有红外光截止功能的有机多层膜的涂层材料151上，而不是在玻璃基板12上的IRCF14上，设置透镜组16的最底层的透镜31，但是可以额外在透镜31上涂覆抗反射(AR)涂层。
图14示出了摄像装置1的构造示例，其中将AR涂层涂覆在图13的摄像装置1中的透镜31上。
也就是说，图14的摄像装置1与图13的摄像装置1的不同之处在于，设置透镜组16的最底层的透镜171代替透镜31，在透镜171上涂覆有AR涂层171a。例如，AR涂层171a可以采用真空气相沉积法、溅射法或湿涂法等形成。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
而且，透镜171的AR涂层171a减少了来自固态图像传感器11的反射光的内部漫反射，因此以更高的精度减少眩光和重影的出现。
注意，可以使用其上涂覆有AR涂层171a的透镜171代替图4、图6、图8、图10、图12和图13(即第二实施例、第三实施例、第五实施例、第七实施例、第九实施例和第十实施例)的摄像装置1中的透镜31。另外，可以将类似于AR涂层171a的AR涂层涂覆在图7和图9(即第四实施例和第六实施例)的摄像装置1中的透镜组71的表面(附图中的最上表面)上。
<12.第十二实施例>
尽管在第十一实施例中已经说明了其中使用其上涂覆有抗反射(AR)涂层171a的透镜171代替透镜31的示例，但是可以采用除了AR涂层之外的具有防反射功能的任何部件，例如可以采用可防止反射的微小不规则结构的蛾眼结构(moth-eye structure)。
图15示出了摄像装置1的构造示例，该摄像装置1设置有添加了蛾眼结构的防反射功能的透镜191，以代替图13的摄像装置1中的透镜31。
也就是说，图15的摄像装置1与图13的摄像装置1的不同之处在于，设置透镜组16的最底层的透镜191代替透镜31，该透镜191设置有经处理形成蛾眼结构的防反射处理单元191a。
同样地，利用该构造，类似于图13的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
另外，在透镜191中，通过经处理以形成蛾眼结构的防反射处理单元191a减少来自固态图像传感器11的反射光的内部漫反射，因此能更高精度地减少眩光和重影的出现。注意，防反射处理单元191a可以经过蛾眼结构之外的防反射处理，只要防反射处理单元191a具有防反射功能即可。
注意，可以使用设置有防反射处理单元191a的透镜191代替图4、图6、图8、图10、图12和图13(即第二实施例、第三实施例、第五实施例、第七实施例、第九实施例和第十实施例)的摄像装置1中的透镜31。此外，可以在图7和图9(即第四实施例和第六实施例)的摄像装置1中的透镜组71的表面上执行类似于防反射处理单元191a的防反射处理。
<13.第十三实施例>
尽管在第四实施例中已经说明了其中将透镜组16的最底层的透镜31设置在IRCF14上的示例，但是它们可以由具有红外光截止功能和类似于最底层的透镜31的功能的部件代替。
图16示出了摄像装置1的构造示例，其中设置具有红外光截止功能和类似于透镜组16的最底层的透镜的功能的红外光截止透镜，代替图4的摄像装置1中的IRCF 14和透镜组16的最底层的透镜31。
也就是说，图16的摄像装置1与图4的摄像装置1的不同之处在于，设置了具有红外光截止功能的红外光截止透镜201，代替IRCF 14和透镜组16的最底层的透镜31。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
此外，红外光截止透镜201是具有红外光截止功能和如同透镜组16的最底层的透镜31的功能的部件，因此不需要分别设置IRCF 14和透镜31中的各者，也因此减小了摄像装置1的设备构造的尺寸和高度。另外，可以由具有红外光截止功能和如同透镜组16的最底层的包括多个透镜的透镜组71的功能的红外光截止透镜代替图7(即第四实施例)的摄像装置1中的透镜组71和IRCF 14。
<14.第十四实施例>
众所周知，杂散光容易从固态图像传感器11的光接收表面的周边部进入。因此，可以通过在固态图像传感器11的光接收表面的周边部处设置黑色掩模来防止杂散光的入侵，从而防止出现眩光和重影。
图17的左侧部分示出了摄像装置1的构造示例，其中设置玻璃基板221代替图13的摄像装置1中的玻璃基板12，该玻璃基板221设置有在固态图像传感器11的光接收表面的周边部处遮挡光的黑色掩模。
也就是说，图17的左侧部分的摄像装置1与图13的摄像装置1的不同之处在于，设有玻璃基板221代替玻璃基板12，如图17的右侧部分所示，该玻璃基板221在周边部Z2处设置有由遮光膜制成的黑色掩模221a。通过光刻等将黑色掩模221a设置在玻璃基板221上。注意，在图17的右侧部分中的玻璃基板221的中心部Z1处没有设置黑色掩模。
同样地，利用该构造，类似于图4的摄像装置1，可防止眩光和重影的出现。
并且，玻璃基板221在周边部Z2处设置有黑色掩模221a，因此防止来自周边部的杂散光的侵入，并且防止由于杂散光引起的眩光和重影的出现。
注意，也可以将黑色掩模221a设置在另一个部件上，而不是玻璃基板221上，只要该部件可防止杂散光进入固态图像传感器11即可，例如，黑色掩模221a可以设置在透镜31和具有红外光截止功能的有机多层膜的涂层材料151上，并且可以设置在IRCF 14、IRCF玻璃基板14'、玻璃基板131、透镜71、171、191、红外光截止树脂111、红外光截止透镜201等上。注意，这里，如果表面不平坦并且不能通过光刻设置黑色掩模，则可以通过例如喷墨在非平坦表面上设置黑色掩模。
如上所述，根据本公开的实施例，可以在不降低摄像装置性能的情况下，减少由于与尺寸减小相关联的固态图像传感器的光内部漫反射引起的重影和眩光，并且实现像素清晰度增加、图像质量改善和尺寸减小。可以将上述示例实施例中所示的一个或多个特征应用于不包括该一个或多个特征的其他示例实施例。也可以进行除了所示特征之外的特征的恰当的组合。
<15.电子设备的应用示例>
例如，可以将上述图1、图4、图6至图17的摄像装置1应用于各种类型的电子设备，诸如数码相机和数码摄像机等摄像装置、具有摄像功能的移动电话或具有摄像功能的其他设备。
图18是示出作为采用本技术的电子设备的摄像装置的构造示例的框图。
图18中所示的摄像装置501包括光学系统502、快门装置503、固态图像传感器504、驱动电路505、信号处理电路506、监视器507和存储器508，并且该摄像装置501能够拍摄静止图像和动态图像。
光学系统502包括一个或多个透镜，并且将来自摄像对象的光(入射光)引导到固态图像传感器504，并且在固态图像传感器504的光接收表面上形成图像。
快门装置503位于光学系统502和固态图像传感器504之间，并且根据驱动电路505的控制来控制对固态图像传感器504的光阻挡时段和光照射时段。
固态图像传感器504配置有包括上述固态图像传感器的封装包。固态图像传感器504根据通过光学系统502和快门装置503在光接收表面上形成图像的光来累积一定时段的信号电荷。累积在固态图像传感器504中的信号电荷根据从驱动电路505提供的驱动信号(时序信号)进行传输。
驱动电路505输出用于控制固态图像传感器504的传输操作和快门装置503的快门操作的驱动信号，以驱动固态图像传感器504和快门装置503。
信号处理电路506对从固态图像传感器504输出的信号电荷执行各种类型的信号处理。将由信号处理电路506执行信号处理所获得的图像(图像数据)提供至监视器507并在监视器507上显示，并且提供至存储器508并存储(记录)在存储器508中。
此外，在上述构造的摄像装置501中，通过应用图1、图4、图6至图17中的一个的图像传感器1代替上述光学系统502和固态图像传感器504，可实现设备构造的尺寸减小和高度减小，并且防止由于内部漫反射引起的重影和眩光。
<16.固态摄像装置的使用示例>
图19是示出使用上述固态摄像装置1的使用示例的图。
例如，上述摄像装置1可用于如下检测诸如可见光、红外光、紫外光或X射线等光的各种情况。
-拍摄用于观看的图像的设备，例如数码相机和具有相机功能的便携式设备。
-用于交通的设备，例如车载传感器(其拍摄汽车前部和后部、周围环境、汽车内部等的图像)、监视行驶车辆和道路的监控相机、以及测量车辆之间的距离等的距离传感器(其用于安全驾驶(例如，自动停止)、识别驾驶员的状况等)。
-用于家用电器(例如电视、冰箱和空调)的设备，以拍摄用户的手势的图像并根据该手势执行电器操作。
-用于医疗护理和卫生保健的设备，例如内窥镜和通过接收红外光执行血管造影的设备。
-用于安全的设备，例如用于预防犯罪的监控相机和用于个人身份验证的相机。
-用于美容护理的设备，例如拍摄皮肤图像的皮肤测量装置和拍摄头皮图像的显微镜。
-用于运动的装置，例如运动相机和用于运动的可穿戴相机等。
-用于农业的设备，例如用于监控田地和农作物状况的相机。
<17.内窥镜手术系统的应用示例>
根据本公开的实施例的技术(本技术)可应用于各种产品。例如，根据本公开的实施例的技术可以应用于内窥镜手术系统。
图20是示出应用根据本公开的实施例的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。
图20示出外科医生(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对躺在病床11133上的患者11132进行手术的情况。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、诸如气腹管11111、能量治疗工具11112等其他手术工具11110、支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120、以及其上设置有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。
内窥镜11100包括透镜镜筒11101和摄像头11102，透镜镜筒11101具有从插入患者11132的体腔中的前端起的一定长度的区域，摄像头11102连接到透镜镜筒11101的底端。在图中所示的示例中，尽管示出了构造为具有硬型透镜镜筒11101的所谓刚性镜的内窥镜11100，但是内窥镜11100也可以构造为具有柔型透镜镜筒11101的所谓柔性镜。
在透镜镜筒11101的前端设有开口，开口中安装有物镜。光源装置11203连接到内窥镜11100。由光源装置11203产生的光通过在透镜镜筒11101的内部延伸的光导被导引到透镜镜筒11101的前端，并且通过物镜朝向患者11132的体腔中的观察目标照射。注意，内窥镜11100可以是前视镜、斜视镜或侧视镜。
光学系统和图像传感器设置在摄像头11102的内部，来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统汇聚在图像传感器上。观察光由图像传感器进行光电转换，产生对应于观察光的电信号，或换言之，对应于所观察图像的图像信号。该图像信号作为原始(RAW)数据传输到相机控制单元(CCU)11201。
CCU 11201包括诸如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等部件，并且集中控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，CCU 11201接收来自摄像头11102的图像信号，并且对该图像信号执行用于基于图像信号显示图像的各种图像处理，例如显影处理(去马赛克处理)等。
通过CCU 11201的控制，显示装置11202显示基于图像信号(其通过CCU 11201进行了图像处理)的图像。
例如，光源装置11203包括诸如发光二极管(LED)等光源，并且在对手术部位等进行成像时向内窥镜11100提供照射光。
输入装置11204是关于内窥镜手术系统11000的输入接口。通过输入装置11204，用户能够将各种信息和指令输入到内窥镜手术系统11000。例如，用户可输入指令以改变通过内窥镜11100拍摄的拍摄参数(诸如照射光的类型、放大率、焦距等)等。
治疗工具控制装置11205控制能量治疗工具11112的驱动以烧灼或切开组织、封合血管等。气腹装置11206通过气腹管11111将气体输送到体腔中以使患者11132的体腔膨胀，从而确保内窥镜11100的视野并确保外科医生的操作空间。记录器11207是能够记录与手术相关的各种信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像或图形等多种形式打印出与手术相关的各种信息的设备。
注意，在对手术部位进行成像时向内窥镜11100提供照射光的光源装置11203可以包括白光光源，该白光光源例如由发光二极管、激光光源或二者的组合构成。对此，在白光光源由红色、绿色和蓝色(RGB)激光光源的组合构成的情况下，能够高精度地控制每种颜色(每个波长)的输出亮度和输出时间，因此可以由光源装置11203调整拍摄图像的白平衡。此外，在这种情况下，通过来自各个RGB激光光源的激光分时地照射观察目标，并且与照射时间同步地控制摄像头11102的图像传感器的驱动，也能够分时地拍摄分别对应于R、G和B颜色的图像。根据该方法，在没有为图像传感器设置滤色器的情况下，也可以获得彩色图像。
此外，也可以控制光源装置11203的驱动，使得经过一定时间改变每次输出的光的亮度。通过与改变光亮度的时序同步地控制摄像头11102的图像传感器的驱动以分时地获取图像，并将这些图像组合在一起，可以形成没有所谓的曝光不足的黑点(crushedblacks)和曝光过度的白点(blown-out whites)的高动态范围的图像。
此外，光源装置11203也可以被配置为能够提供对应于特定拍摄的一定波段的光。对于特定拍摄，例如，利用身体组织的光吸收的波长依赖性，并且与普通观察时的照射光(即白光)相比照射窄带光，由此以高对比度拍摄诸如粘膜的浅表部分的血管等某些组织，也称为窄带成像(narrow band imaging，NBI)。或者，对于特定拍摄，也可以进行荧光观察，其通过照射激发光而利用荧光获得图像。对于荧光观察，可以用激发光照射身体组织并观察来自身体组织的荧光(自发荧光观察)，或者通过将诸如吲哚菁绿(ICG)等试剂局部注入到身体组织中，并用与试剂的荧光波长相对应的激发光照射该身体组织，从而获得荧光图像等。光源装置11203可以被配置为能够提供对应于这种特定拍摄的窄带光和/或激发光。
图21是示出图20中所示的摄像头11102和CCU 11201的功能构造的示例的框图。
摄像头11102包括镜头单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和CCU11201通过传输电缆11400彼此可通信地连接。
镜头单元11401是设置在连接到透镜镜筒11101的部分中的光学系统。从透镜镜筒11101的前端摄入的观察光被引导到摄像头11102，并入射到镜头单元11401上。镜头单元11401由包括变焦镜头和聚焦镜头的多个镜头的组合构成。
摄像单元11402配置有图像传感器。构成摄像单元11402的图像传感器可以是一个(称为单片式)或者可以是多个(称为多片式)。例如，在摄像单元11402被配置为多片式时，由各个图像传感器生成与RGB对应的图像信号，并且将这些图像信号组合成彩色图像。或者，摄像单元11402可以包括一对图像传感器，用于分别获取对应于3D显示的针对右眼和左眼的图像信号。通过呈现3D显示，外科医生11131能够更精确地掌握手术部位的生物组织的深度。注意，如果摄像单元11402具有多片结构，则透镜单元11401类似地设有对应于各图像传感器的多个子系统。
此外，摄像单元11402并非必须设置在摄像头11102中。例如，摄像单元11402也可以设置在透镜镜筒11101内部的物镜的正后方。
驱动单元11403包括致动器，并且在摄像头控制单元11405的控制下沿着光轴将透镜单元11401的变焦镜头和聚焦镜头移动一定距离。通过该布置，可以适当地调整摄像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点。
通信单元11404配置有用于向CCU 11201发送各种信息和从CCU11201接收各种信息的通信装置。通信单元11404通过传输电缆11400将从摄像单元11402获取的图像信号作为原始数据传输到CCU 11201。
另外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号以将该控制信号提供给摄像头控制单元11405。该控制信号包括与摄像参数有关的信息，例如指定拍摄图像的帧速率的信息、指定拍摄时的曝光值的信息和/或指定拍摄图像的放大率和焦点的信息等。
注意，诸如帧速率、曝光值、放大率和焦点等上述摄像参数可以由用户适当地设定，或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获取的图像信号自动设定。换言之，内窥镜11100设有所谓的自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。
摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404接收的来自CCU11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。
通信单元11411包括用于向摄像头11102发送各种信息和从摄像头11102接收各种信息的通信装置。通信单元11411通过传输电缆11400接收从摄像头11102发送的图像信号。
此外，通信单元11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号传输到摄像头11102。可以通过电通信、光通信等来传输图像信号和控制信号。
图像处理单元11412对从摄像头11102发送的原始数据的图像信号进行各种图像处理。
控制单元11413执行各种控制，该控制是关于通过内窥镜11100的手术部位等的图像拍摄以及手术部位等的图像拍摄获得的拍摄图像的显示。例如，控制单元11413产生用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。
此外，控制单元11413基于由图像处理单元11412进行了图像处理的图像信号使得显示装置11202显示反映了手术部位等的拍摄图像。对此，控制单元11413可以使用各种图像识别技术中的任一种来识别拍摄图像中的各种对象。例如，通过检测拍摄图像中包括的诸如对象的边缘形状和颜色等特征，控制单元11413能够识别诸如镊子等手术工具、身体的特定部位、出血、使用能量治疗工具11112时的雾等。当使得显示装置11202显示拍摄图像时，控制单元11413可以使用识别结果将各种手术辅助信息叠加到手术部位的图像上。通过叠加向外科医生11131提供手术辅助信息，可以减轻外科医生11131的负担，并且可以使外科医生11131可靠地进行手术。
将摄像头11102和CCU 11201相连接的传输电缆11400是支持电信号通信的电信号电缆、支持光通信的光纤或二者的复合电缆。
对此，在所示的示例中，虽然使用传输电缆11400以有线方式进行通信，但是也可以以无线方式在摄像头11102和CCU 11201之间进行通信。
在上文中，已经说明了应用根据本公开的实施例的技术的内窥镜手术系统的示例。例如，根据本公开的实施例的技术可以应用于上述构造中的内窥镜11100、摄像头11102(摄像单元11402)、CCU 11201(图像处理单元11412)等。具体地，例如，图1、图4、图6至图17的摄像装置1可以应用于透镜单元11401和摄像单元11402。通过将根据本公开的实施例的技术应用于透镜单元11401和摄像单元11402，可以实现设备构造的尺寸减小和高度减小，并可防止由于内部漫反射引起的眩光和重影的出现。
虽然这里已经说明了内窥镜手术系统作为示例，但是根据本公开的实施例的技术可以应用于其他系统，例如显微外科手术系统等。
<18.移动体的应用示例>
根据本公开的实施例的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本公开的实施例的技术实现为安装在以下任一种移动物体上的装置，例如汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船舶和机器人等。
图22是示出车辆控制系统(其作为能够应用根据本技术的实施例的技术的移动体控制系统的示例)的示意性构造示例的框图。
车辆控制系统12000包括通过通信网络12001连接的多个电子控制单元。在图22中所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动线控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及集成控制单元12050。此外，示出微型计算机12051、声音和图像输出部12052以及车载网络接口(I/F)12053作为集成控制单元12050的功能构造。
驱动线控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动线有关的设备操作。例如，驱动线控制单元12010起到下述各设备的控制装置的作用，这些设备例如是：诸如内燃机或驱动电机等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生设备；用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构；用于调节车辆的转向角的转向机构；和用于产生车辆的制动力的制动设备等。
车身系统控制单元12020根据各种程序来控制设置在车体上的各种设备的操作。例如，车身系统控制单元12020起到下述各设备的控制装置的作用，这些设备是：无钥匙进入系统；智能钥匙系统；电动车窗装置；或诸如前灯、尾灯、刹车灯、信号灯、雾灯等各种灯。在这种情况下，车身系统控制单元12020能够接收代替钥匙的从便携设备发射的无线电波或各种开关的信号。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
车外信息检测单元12030检测与安装有车辆控制系统12000的车辆的外部有关的信息。例如，摄像部12031连接到车外信息检测单元12030。车外信息检测单元12030使摄像部12031拍摄车辆外部的图像，并且接收所拍摄的图像。基于所接收到的图像，车外信息检测单元12030可以对路面上的行人、车辆、障碍物、标志、符号等执行目标检测处理或距离检测处理。
摄像部12031是用于接收光并且输出与所接收的光的光量对应的电信号的光学传感器。摄像部12031能够将该电信号作为图像或距离测量信息输出。此外，由摄像部12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外光等非可见光。
车内信息检测单元12040检测与车辆的内部有关的信息。例如，车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。例如，驾驶员状态检测部12041可包括用于拍摄驾驶员的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳程度或专注程度，或者可以判断驾驶员是否打瞌睡。
例如，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的与车辆外部或内部有关的信息，微型计算机12051能够计算驱动力产生设备、转向机构或制动设备的控制目标值，并且能够向驱动线控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051能够执行用于实现高级驾驶员辅助系统(ADAS：advanced driver assistance system)功能的协同控制，所述高级驾驶员辅助系统功能包括：车辆的碰撞避免或减缓撞击、基于车辆间距离的跟随行驶、车速保持行驶、车辆碰撞警告、车辆偏离车道的警告等。
此外，基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的与车辆周围区域有关的信息，微型计算机12051能够控制驱动力产生设备、转向机构、制动设备等，由此执行用于自动驾驶(使车辆不依赖驾驶员的任何操作而自主行驶)等的协同控制。
此外，基于由车外信息检测单元12030获得的与车辆外部有关的信息，微型计算机12051能够向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051能够根据由车外信息检测单元12030检测到的前车或对面来车的位置来控制前灯，并且能够执行诸如将远光灯切换为近光灯等用于防眩光的协同控制。
音频和图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到输出设备，该输出设备能够以视觉或听觉的方式向车上的乘客或车辆外部通知信息。在图22的示例中，示出音频扬声器12061、显示部12062和设备面板12063作为输出设备。例如，显示部12062可以包括车载显示器(on-board display)和平视显示器(head-up display)中的至少一者。
图23是示出摄像部12031的安装位置的示例的图。
在图23中，车辆12100包括作为摄像部12031的摄像部12101、12102、12103、12104和12105。
例如，摄像部12101、12102、12103、12104和12105位于车辆12100的前鼻、后视镜、后保险杠、后门以及车内的挡风玻璃的上部。设置于前鼻处的摄像部12101和设置于车内的挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要获取车辆12100前方区域的图像。设置于后视镜处的摄像部12102和12103主要获取车辆12100侧方区域的图像。设置于后保险杠或后门处的摄像部12104主要获取车辆12100后方区域的图像。通过摄像部12101和12105获得的前侧的图像主要用于检测前车、行人、障碍物、交通灯、交通标志、车道等。
另外，图23示出了摄像部12101～12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置于前鼻处的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置于后视镜处的摄像部12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置于后保险杠或后门处的摄像部12104的摄像范围。例如，将摄像部12101～12104拍摄到的图像数据叠加能够得到俯视车辆12100的鸟瞰图像。
摄像部12101～12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如，摄像部12101～12104中的至少一者可以是包括多个图像传感器的立体相机，或者可以是包括用于相位差检测的像素的图像传感器。
例如，基于从摄像部12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051通过获得距摄像范围12111～12114内的各立体物的距离以及该距离随时间的变化(对于车辆12100的相对速度)，特别地通过利用在车辆12100的行驶道路上的最靠近的立体物，将在与车辆12100基本相同的方向上以预定速度(例如，大于或等于0km/h)行驶的立体物提取为前车。此外，微型计算机12051能够预先设置在前车的前方要确保的车辆间距离，并且能够执行自动制动控制(也包括跟随停止控制)或自动加速控制(也包括跟随起动控制)。这样，可以执行用于自动驾驶等的协同控制，所述自动驾驶使车辆自动行驶而不依赖于驾驶员的任何操作。
例如，基于从摄像部12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051能够将与立体物有关的立体物数据分类和提取为诸如摩托车、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆等其它立体物，并且使用该其它立体物来自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够看到的障碍物和难以看到的障碍物。然后，微型计算机12051能够判定用于表示与各个障碍物发生碰撞危险的碰撞风险，并且在因碰撞风险设为大于或等于设定值而存在碰撞的可能性的情况下，微型计算机12051通过音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告，或者通过驱动线控制单元12010执行强制减速或避让转向来实现辅助避免碰撞的驾驶。
摄像部12101～12104中的至少一者可以是检测红外光的红外相机。例如，微型计算机12051能够通过判定在摄像部12101～12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如，通过如下过程来识别行人：提取作为红外相机的摄像部12101～12104的拍摄图像中的特征点；以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来判定是否有行人。微型计算机12051判定摄像部12101～12104的拍摄图像中存在行人。当识别出行人时，声音和图像输出部12052控制显示部12062，使得在所识别出的行人上叠加显示用于强调的矩形轮廓线。另外，声音和图像输出部12052控制显示部12062，使得在所期望的位置处显示用于表示行人的图标等。
上文已经说明了应用根据本公开的实施例的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的实施例的技术可以应用于上述构造中的摄像部12031。具体地，例如，图1、图4、图6至图17的摄像装置1可以应用于摄像部12031。通过将根据本公开的实施例的技术应用于摄像部12031，可实现设备构造的尺寸减小和高度减小，并且可防止由于内部漫反射引起的眩光和重影的出现。
本领域技术人员应该理解，可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。
另外，本技术还可以具有以下构造。
(1)一种摄像装置，包括：
固态图像传感器，其被构造为根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号；
集成构造单元，其被构造为集成用于固定所述固态图像传感器的功能和用于去除所述入射光的红外光的功能。
(2)根据(1)所述的摄像装置，其中，
所述集成构造单元通过集成固定所述固态图像传感器的玻璃基板和阻止所述入射光的红外光的红外截止滤光器构成。
(3)根据(2)所述的摄像装置，其中，
所述玻璃基板通过透明粘合剂附着到所述固态图像传感器的入射光的光接收表面侧，
所述红外截止滤光器通过所述透明粘合剂附着到与所述固定图像传感器所附着的所述玻璃基板的表面的相对侧的表面上，并且
所述透明粘合剂具有与所述固态图像传感器、所述玻璃基板和所述红外截止滤光器的折射率基本相同的折射率。
(4)根据(3)所述的摄像装置，其中，
围绕所述玻璃基板设置有突出部，所述突出部通过所述粘合剂粘附着以面对所述固态图像传感器，从而在所述玻璃基板和所述固态图像传感器之间的空间中设置空气层的中空空间。
(5)根据(2)所述的摄像装置，其中，
所述红外截止滤光器通过透明粘合剂粘附着到所述固态图像传感器的所述入射光的光接收表面侧，
所述玻璃基板通过所述透明粘合剂附着到所述固定图像传感器所附着的所述红外截止滤光器表面的相对侧的表面上，并且
所述透明粘合剂具有与所述固态图像传感器、所述玻璃基板和所述红外截止滤光器的折射率基本相同的折射率。
(6)根据(2)所述的摄像装置，还包括：
由多个透镜组成的透镜组，所述透镜组将所述入射光聚焦到所述固态图像传感器的光接收表面，
其中，所述集成构造单元使得所述透镜组中的最底层透镜组位于接收所述入射光的方向上的最前级，所述最底层透镜组包括构成所述入射光的入射方向上的最底层的透镜。
(7)根据(6)所述的摄像装置，其中，
所述最底层透镜组通过透明粘合剂附着。
(8)根据(6)所述的摄像装置，其中，
所述最底层透镜组由至少一个透镜组成。
(9)根据(6)所述的摄像装置，其中，
对所述最底层透镜组执行用于防止从所述固态图像传感器反射的光的反射的防反射处理。
(10)根据(9)所述的摄像装置，其中，
在面向所述入射方向的所述最底层透镜组的表面上涂覆抗反射(AR)涂层，作为防止从所述固态图像传感器反射的光的反射的所述防反射处理。
(11)根据(9)所述的摄像装置，其中，
面向所述入射方向的所述最底层透镜组的表面具有蛾眼结构，作为防止从所述固态图像传感器反射的光的反射的所述防反射处理。
(12)根据(6)所述的摄像装置，还包括：
致动器，其被构造为通过相对于所述固态图像传感器的光接收表面沿光轴向前和向后移动由聚焦所述入射光的多个透镜组成的所述透镜组来调节焦点位置。
(13)根据(2)所述的摄像装置，其中，
所述红外截止滤光器是钙钠玻璃。
(14)根据(2)所述的摄像装置，其中，
所述红外截止滤光器是红外光截止树脂。
(15)根据(2)所述的摄像装置，其中，
所述红外截止滤光器是由有机多层膜制成的红外光截止涂层材料。
(16)根据(2)所述的摄像装置，其中，
在所述玻璃基板的周边部上涂覆有黑色掩模。
(17)根据(1)至(16)中任一项所述的摄像装置，其中，
所述集成构造单元是红外光截止玻璃，其具有用于阻止所述入射光的红外光的功能，并且由固定所述固态图像传感器的玻璃基板制成。
(18)根据(1)所述的摄像装置，其中，
所述集成构造单元包括：
玻璃基板，其固定所述固态图像传感器，和
最底层透镜组，其包括由多个透镜组成的透镜组中在所述入射光的入射方向上构成最底层的透镜，并且其具有将所述入射光聚焦在所述固态图像传感器的光接收表面上的功能和用于阻止所述入射光的红外光的功能，
其中，所述最底层透镜组位于用于接收所述入射光的方向上的最前级。
(19)根据(1)所述的摄像装置，其中，
所述固态图像传感器具有芯片尺寸封装(CSP)结构或板上芯片(COB)结构。
(20)一种电子设备，包括：
固态图像传感器，其被构造为根据入射光的光量通过光电转换产生像素信号；和
集成构造单元，其被构造为集成用于固定所述固态图像传感器的功能和用于去除所述入射光的红外光的功能。
(21)一种具有摄像装置的相机模块，该摄像装置包括：
电路基板；
图像传感器，其与所述电路基板一起安装在集成组件中；
玻璃基板，其与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；
衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；和
粘合剂层，其将所述玻璃基板或所述衰减红外光学元件结合到所述图像传感器上。
(22)根据(21)所述的相机模块，其中，所述图像传感器结合到所述玻璃基板，并被包括在芯片尺寸封装中。
(23)根据(21)所述的相机模块，其中，多个透镜的第一透镜附着到所述集成组件并且不由致动器定位。
(24)根据(23)所述的相机模块，其中，所述多个透镜的第一透镜和所述红外光学元件通过透明光学粘合剂结合在一起。
(25)根据(23)所述的相机模块，还包括所述第一透镜上的抗反射涂层。
(26)根据(23)所述的相机模块，还包括所述第一透镜上的蛾眼结构。
(27)根据(23)所述的相机模块，其中，所述红外光学元件集成在所述第一透镜中。
(28)根据(21)所述的相机模块，其中，多个透镜附着到所述集成组件并且不由致动器定位。
(29)根据(21)所述的相机模块，其中，所述红外光学元件结合到所述图像传感器。
(30)根据(29)所述的相机模块，其中，所述图像传感器包括板上芯片结构，所述板上芯片结构通过引线接合连接到所述电路基板。
(31)根据(21)所述的相机模块，其中，所述红外光学元件位于所述玻璃基板和所述图像传感器之间。
(32)根据(21)所述的相机模块，其中，所述红外光学元件包括红外光截止树脂。
(33)根据(21)所述的相机模块，其中，所述玻璃基板在其周边处具有突起，所述突起接触所述图像传感器并在所述图像传感器与所述玻璃基板的内部区域之间形成空腔。
(34)根据(21)所述的相机模块，其中，所述红外光学元件包括位于所述玻璃基板上的有机多层膜涂层。
(35)根据(21)所述的相机模块，还包括围绕所述玻璃基板的周边形成的黑色掩模。
(36)一种摄像装置，包括：
玻璃基板；
图像传感器，其与所述玻璃基板一起安装在集成组件中；
衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；和
粘合剂层，其将所述玻璃基板或所述衰减红外光学元件结合到所述图像传感器上。
(37)一种电子设备，包括：
电路基板；
图像传感器，其与所述电路基板一起安装在集成组件中；
玻璃基板，其与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；
衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；
信号处理电路，其布置为接收来自所述图像传感器的信号；
存储器，其布置为存储图像数据；
监视器，其布置为显示所述图像数据；和
驱动电路，其被构造为控制所述图像传感器中的信号电荷的传输。
相关申请的交叉参考
本申请要求2017年5月29日提交的日本优先权专利申请JP2017-105713的权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
附图标记列表
1摄像装置
11固态图像传感器(具有CPS结构)
12玻璃基板
13粘合剂
14红外截止滤光器(IRCF)
14'IRCF玻璃基板
15粘合剂
16透镜组
17电路基板
18致动器
19连接器
20间隔件
31透镜
51粘合剂
71透镜组
91固态图像传感器(具有COB结构)92引线接合
111红外光截止树脂
131玻璃基板
131a突出部
131b中空空间(空腔)
151具有红外光截止功能的涂层材料
171透镜
171a AR涂层
191透镜
191a防反射处理单元
201红外光截止透镜
221玻璃基板

Claims (17)

1.一种具有摄像装置的相机模块，所述摄像装置包括：
电路基板；
图像传感器，其与所述电路基板一起安装在集成组件中；
玻璃基板，其与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；
衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；和
粘合剂层，其将所述玻璃基板或所述衰减红外光学元件直接结合到所述图像传感器上。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述图像传感器结合到所述玻璃基板，并且被包括在芯片尺寸封装中。
3.根据权利要求1所述的相机模块，其中，多个透镜的第一透镜附着到所述集成组件并且不由致动器定位。
4.根据权利要求0所述的相机模块，其中，所述多个透镜的第一透镜和所述红外光学元件通过透明光学粘合剂结合在一起。
5.根据权利要求0所述的相机模块，还包括所述第一透镜上的抗反射涂层。
6.根据权利要求0所述的相机模块，还包括所述第一透镜上的蛾眼结构。
7.根据权利要求0所述的相机模块，其中，所述红外光学元件集成在所述第一透镜中。
8.根据权利要求1所述的相机模块，其中，多个透镜附着到所述集成组件并且不由致动器定位。
9.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述红外光学元件结合到所述图像传感器。
10.根据权利要求0所述的相机模块，其中，所述图像传感器包括板上芯片结构，所述板上芯片结构通过引线接合连接到所述电路基板。
11.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述红外光学元件位于所述玻璃基板和所述图像传感器之间。
12.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述红外光学元件包括红外光截止树脂。
13.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述玻璃基板在其周边处具有突起，所述突起接触所述图像传感器并在所述图像传感器与所述玻璃基板的内部区域之间形成空腔。
14.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述红外光学元件包括位于所述玻璃基板上的有机多层膜涂层。
15.根据权利要求1所述的相机模块，还包括围绕所述玻璃基板的周边形成的黑色掩模。
16.一种摄像装置，其包括：
玻璃基板；
图像传感器，其与所述玻璃基板一起安装在集成组件中；
衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；和
粘合剂层，其将所述玻璃基板或所述衰减红外光学元件结合到所述图像传感器上。
17.一种电子设备，其包括：
电路基板；
图像传感器，其与所述电路基板一起安装在集成组件中；
玻璃基板，其与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；
衰减红外光学元件，其覆盖所述图像传感器并与所述图像传感器一起安装在所述集成组件中；
信号处理电路，其布置为接收来自所述图像传感器的信号；
存储器，其布置为存储图像数据；
监视器，其布置为显示所述图像数据；和
驱动电路，其被构造为控制所述图像传感器中的信号电荷的传输。
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